Home >Documents >Voip Hardware

Voip Hardware

Date post:07-Jul-2015
Category:
View:155 times
Download:3 times
Share this document with a friend
Transcript:

Perancangan dan Implementasi Perangkat Keras Telephone IP (VoIP) Pada Jaringan Komputer LokalAdian Fatchur R, Trias Andromeda, Ori Prio S Lab. Komputer & Informatika T. Elektro, Universitas Diponegoro, Semarang Telepon IP membutuhkan komputer sebagai media untuk mengolah data suara menjadi paket data dan mengirimkannya ke komputer tujuan. Pengguna telepon konvensional tidak terbiasa dengan hal tersebut. Untuk itulah dibuat suatu perangkat keras telepon berbasis Internet untuk memudahkan pengguna menggunakan telepon IP semudah menggunakan telepon konvensional. Perangkat keras telepon IP ini menggunakan decoder encoder DTMF (Dual Tone Multi Frequency) yang dikendalikan mikrokontroler untuk mengubah sinyal DTMF ke dalam bentuk data digital. Data digital tersebut dikirimkan ke komputer melalui port serial untuk melakukan panggilan ke komputer tujuan. Suara dari telepon diambil dengan menggunakan rangkaian hybrid. Perangkat keras ini memerlukan perangkat lunak telepon IP untuk dapat berkomunikasi dengan komputer tujuan. Kualitas suara yang didapatkan pada perangkat keras telepon IP ini tidak sebaik telepon konvensional. Hal ini disebabkan penggunaan rangkaian hybrid yang menyebakan terjadinya efek magnetic coupling. Kata kunci: telepon, IP, komputer, DTMF.

I. 1.1

PENDAHULUAN Latar Belakang

1.2

Tujuan

Internet merupakan jaringan komputer di berbagai tempat dengan nomor identitas komputer yang unik dan berbeda yang saling berhubungan dengan standar / protokol tertentu. Pada jaringan komputer ini dikembangkan komunikasi suara digital yang lebih murah dibandingkan dengan komunikasi suara dengan menggunakan pesawat telepon konvensional dengan kabel maupun pesawat telepon tanpa kabel. Komunikasi tersebut lebih dikenal dengan teknologi VoIP (Voice over Internet Protocol) atau Komunikasi Suara melalui Protokol Internet. Perkembangan teknologi komunikasi tersebut membawa bisnis telepon (telephone) memasuki era baru yang menawarkan penyatuan seluruh komunikasi yang bersifat multimedia melalui Internet. Kemudian muncul istilah telepon IP / telepon Internet. Implementasi telepon IP / telepon Internet membutuhkan komputer sebagai media untuk mengolah data suara menjadi data paket dan mengirimkan data paket tersebut ke komputer tujuan. Pengguna telepon konvensional tidak terbiasa dengan hal tersebut. Untuk itu diperlukan suatu perangkat keras telepon berbasis Internet Protokol. Karena itu dalam Penelitian ini dibuat sebuah antarmuka telepon dengan komputer, yaitu perangkat keras yang dapat mengambil suara dari telepon dan nomor tujuan telepon dengan mengubah nada DTMF (Dual Tone Multi Frequency) menjadi data digital yang dapat diolah oleh komputer untuk dikirimkan ke komputer tujuan yang diteruskan ke nomor telepon yang dituju.

Tujuan dari penelitian merancang dan membuat perangkat keras antarmuka telepon dengan komputer untuk komunikasi telepon IP pada jaringan lokal komputer untuk memudahkan pengguna telepon konvensional menggunakan fasilitas komunikasi suara dengan jaringan komputer.

1.3

Pembatasan Makalah

Masalah yang akan dibahas pada Penelitian ini meliputi perancangan dan implementasi perangkat keras antarmuka telepon dan komputer pada jaringan komputer lokal dengan batasan-batasan sebagai berikut: 1. Menggunakan mikrokontroler AT89S51 dengan menggunakan MT8888 untuk mengubah nada DTMF menjadi data digital. 2. Menggunakan trafo hybrid AX141 untuk mengubah saluran telepon 2 kabel menjadi 4 kabel. 3. Menggunakan MAX232 untuk komunikasi antara serial komputer dengan mikrokontroler. 4. Pengkondisian offhook dan onhook telepon dibuat untuk jenis telepon standar. 5. Jumlah nomor panggilan dibatasi hanya 6 angka. 6. Tidak membahas arsitektur mikrokontroler secara detail. 7. Tidak membahas perangkat lunak telepon IP yang digunakan pada komputer. 8. Implementasi perangkat keras ini digunakan untuk komunikasi telepon IP pada jaringan komputer lokal.

1

II.2.1

DASAR TEORI

Prinsip Kerja Pesawat Telepon Diagram blok prinsip kerja telepon standar dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut.

941 Hz * 0 # 2.1.4 Rangkaian Suara (Speech Circuit)

D

Gambar 2 Rangkaian suara. Rangkaian keseimbangan dapat dibuat dengan menggunakan trafo hybrid yang merupakan jaringan yang mengkonversi sinyal dengan 4 kabel menjadi 2 kabel, dimana sinyal yang masuk ke speaker dengan 2 kabel dan sinyal yang keluar dari mikrofon dengan 2 kabel (total 4 kabel) dikonversikan menjadi 2 kabel ke saluran telepon. Pada rangkaian suara biasanya digunakan trafo hybrid yang mempunyai impedansi 600:600 (1 banding 1 anatara primer dan sekunder). Trafo ini juga berfungsi untuk menyamakan impedansi telepon dengan saluran. Gambaran konversi hybrid jaringan 2 kabel menjadi jaringan 4 kabel dapat dilihat pada gambar berikut.Trafo Hybrid Tip Tip Ring Ring

Gambar 1 Diagram blok telepon sederhana. Pada gambar 1 dapat dilihat bahwa telepon terdiri dari beberapa bagian, yaitu: a. Rangkaian dering dan sebuah kapasitor seri. b. Saklar hook (Hook Switch). c. Keypad (Dial). d. Rangkaian suara (Speech Circuit). e. Speaker dan mikropon. 2.1.1 Rangkaian Dering Rangkaian dering merupakan alat yang menandakan adanya suatu panggilan datang, dapat berupa bel, lampu atau nada dering. Sinyal dering yang diterima merupakan sinyal sinus sekitar 24V 90 V, dengan frekuensi 25 Hz 60 Hz. Transduser yang digunakan pada rangkaian dering dapat berupa piezo keramik atau speaker kecil. Sinyal dering dapat dipisahkan dari tegangan DC saluran telepon dengan menggunakan kapasitor non polar.

Tip Ring

Gambar 3 Trafo hybrid jaringan 2 kabel menjadi jaringan 4 kabel. 2.1.5 a. Speaker dan Mikropon Speaker Prinsip desain dari speaker yaitu arus yang dihasilkan oleh suara yang masuk melewati medan elektromagnet yang dikonstruksi mengitari magnet permanen dan terhubung ke sebuah membran. Osilasi gerakan dari membran menghasilkan gelombang suara yang dapat didengar oleh telinga.Membran

2.1.2

Saklar Hook (Hook Switch) Pada kondisi onhook, impedansi telepon sangat tinggi sehingga tegangan saluran telepon sebesar 50 volt sesuai catu daya yang dikirimkan sentral telepon. Saat gagang telepon diangkat (offhook) tegangan saluran telepon akan turun dari 50 volt menjadi 5 12 volt.

2.1.3

Keypad (Dial) Setiap fungsi tombol keypad yang terdiri dari digit angka, bintang (*) dan pagar (#) di representasikan dengan kombinasi dari dua buah nada. Nada tersebut dikenal sebagai nada DTMF (Dual Tone Multi Frequency). Tabel 1 Susunan nada DTMF keypad telepon. Ftinggi 1209 1336 1477 1633 Frendah Hz Hz Hz Hz 697 Hz 1 2 3 A 770 Hz 4 5 6 B 825 Hz 7 8 9 C

Magnet permanen

Saluran telepon

Gambar 4 Speaker. b. Mikropon Mikropon yang digunakan adalah mikropon elektret yang berasal dari film plastik tipis, sejenis teflon yang diberi medan listrik yang kuat. Ketidaknormalan pada permukaan elektroda permanen

2

disebabkan sejumlah kecil udara melewati celah antara elektret dan elektroda permanen. Medan listrik yang ada pada setiap celah udara menghasilkan loncatan elektret. Gerakan-gerakan membran mengubah ukuran nilai kapasitansi yang mengakibatkan variasi tegangan pada saat melewati resistor.Lapisan Metalik Penutup Saluran telepon

pengendali bunyi dering dan mengkondisikan offhook / onhook telepon. Gambar susunan kaki mikrokontroler AT89S51 dapat dilihat pada gambar berikut.

Penguat Elektret

Gambar 5 Mikropon elektret.

2.2

Decoder dan Encoder DTMF Decoder encoder DTMF MT8888 berfungsi untuk mengubah sinyal yang masuk menjadi data digital yang sesuai dengan pasangan nada DTMF yang diterima dan juga berfungsi untuk menghasilkan sinyal DTMF dari data digital yang dikirimkan oleh mikrokontroler. Tabel 2 Fungsi decoder encoder DTMF.

Gambar 6 Susunan kaki mikrokontroler AT89S1.

2.4

Driver Relai5 vdc Relai HKE 8 7 5 4

1N4001 R Masukan dari mikrokontroler S9013

2 1

6 3

Gambar 7 Driver relai. Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut. Saat mikrokontroler tidak memicu kaki basis transistor, maka transistor akan off, beda potensial pada kaki 1 dan 2 relai sebesar 0 volt dan relai berada dalam kondisi normaly close. Dalam kondisi ini pin 3 dan 4 relai akan terhubung, begitu juga dengan pin 6 dan 7. Demikian sebaliknya ketika mikrokontroler memicu kaki basis transistor maka beda potensial pada relai sebesar 5 V. Sehingga relai aktif dan posisi saklar berubah ke pin 3 dan 5, dan pin 6 dan 8 yang terhubung. Untuk dapat mengaktifkan transistor arus yang diberikan dari mikrokontroler pada kaki basis harus mencukupi untuk membuat transistor dalam kondisi cut off (2.4) III. PERANCANGAN 3.1 Perangkat Keras Telepon IP Susunan blok-blok yang membentuk perangkat keras telepon IP dapat dilihat pada gambar berikut.

2.3

Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler yang digunakan pada Penelitian ini adalah mikrokontroler keluaran dari Atmel dengan jenis AT89S51, mikrokontroler AT89S51 merupakan penerus dari mikrokontroler sebelumnya AT89C51, struktur dari mikrokontroler ini adalah sama, hanya saja pada mikrokontroler jenis AT89S51 dilengkapi dengan ISP (In System Programming) yang memiliki keunggulan dalam pengisian program dapat dilakukan secara on the fly atau langsung pada mikrokontroler yang sedang terpasang di rangkaian aplikasi. Dengan kata lain AT89S51 merupakan mikrokontroler AT89C51 yang memiliki sistem interupsi pada saat bekerja untuk dapat dihentikan dan diprogram ulang tanpa harus melepas AT89S51 dari rangkaian. Mikrokontroler pada Penelitian ini digunakan sebagai pengendali rangkaian decoder encoder DTMF, pengatur komunikasi serial, pembangkit nada sambung,

3

Input dan output data komunikasi Serial komputer

telepon supply dan detektor offhook-onhook

Antarmuka serial dengan komputer

mendapatkan ar

Embed Size (px)
Recommended